多基因表达比例控制在蛋白质复合体功能和多基因诱导的细胞命运决定等过程中都有重要的生物学意义。对内源基因的表达比例控制可以探究诱导多能干细胞的设计原理、蛋白比例失衡引起的疾病治疗策略等；而对转基因系统的多基因表达比例控制，可实现对病毒样颗粒等下一代疫苗技术的优化。近日，北京大学和中国科学院深圳先进技术研究院合作在《Nature Communications》发表题为“Precise programming of multigene expression stoichiometry in mammalian cells by a modular and programmable transcriptional system”的文章。

研究团队利用一套自研的哺乳动物细胞正交型转录调控系统，对三基因表达比例进行了精确调控设计。此前，哺乳细胞的人工基因表达受宿主遗传背景等多个复杂因素影响，无法定量预测，更难以对多基因表达进行控制。利用病毒来源的T7 RNA聚合酶-加帽酶融合元件，团队构建了不依赖于宿主转录机器的调控系统，使得重组基因脱离宿主制约，实现其表达的精确预测。通过引入资源竞争模型，团队进一步对三基因表达比例进行了预测，并应用于流感病毒样颗粒的生物合成，成功将产量提高两倍。

该研究在哺乳细胞中建立了一套可精确预测的转录调控系统，为哺乳细胞工程和基础研究提供了宝贵的基因调控工具箱。

注：此研究成果摘自《Nature Communications》杂志，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。